ISAR成像中若干問題的研究.pdf

1、逆合成孔徑雷達(ISAR)成像是目前世界上雷達成像處理中的研究熱點,也是信號處理中的一個嶄新領域。本文主要對ISAR成像中的兩個問題進行研究和探索：雙基地ISAR成像理論和ISAR成像中同相正交通道間相位誤差的補償技術。傳統(tǒng)意義上的ISAR是單基地的,其成像技術較為成熟,但是有一些體制上的先天缺陷。例如作用距離受到限制,在電子戰(zhàn)中容易受到攻擊等。而剛剛開始研究的雙基地ISAR則能克服上述缺陷。本文在單基地ISAR成像的基礎上,著重于單/

2、雙基地ISAR成像的區(qū)別與聯系,將成熟的單基地ISAR成像技術與算法推廣到雙基地ISAR。在介紹了雙基地ISAR的概念、優(yōu)點并回顧了單基地ISAR的基本理論及算法后,給出了雙基地ISAR的數學模型和回波信號的表達式,經過合理的假設和嚴密的數學推導,直接推導出雙基地ISAR的成像公式與距離向、方位向分辨率。通過比較單/雙基地ISAR的成像公式,我們發(fā)現,雙基地ISAR基本可以等效為雙基地夾角的角平分線上的一個單基地ISAR。這樣就把雙基地

3、ISAR成像問題,轉換成無論是技術還是算法都較成熟的單基地ISAR成像的情況。之后本文進行了仿真實驗,假設了目標的三種運動情形：僅旋轉、方位向平移和距離向平移,利用距離多普勒成像算法對目標成像,其中后兩種運動情形進行了平動補償。仿真實驗結果驗證了本文的雙基地ISAR成像理論,也證明了單基地ISAR的成像算法——距離多普勒算法適用于雙基地ISAR成像。正交解調時同相正交通道間幅度相位誤差是影響ISAR接收機性能的一個重要因素。這種幅相不一

4、致性會產生一個鏡像分量疊加在原信號上,影響ISAR成像的脈沖壓縮輸出結果。現有的補償技術與校正理論,有的需要增加硬件測量模塊,有的要求原信號與鏡像信號統(tǒng)計獨立,還有的則是算法復雜、計算密集。本文研究了I/Q兩路幅相不一致性的影響,然后提出了一種新的相位誤差的數字補償技術。這種新的方法,不需要添加任何的模擬測量模塊,也不需要提供額外的參考信號,根據ISAR匹配濾波的成像結果,完成了誤差估計與相位補償。它是基于這樣一種原理：當同相正交通道間